梁昌詳,梁國彥,鄭曉青,黃勇兄,尹東,昌耘冰
廣東省醫學科學院,廣東省人民醫院脊柱外科,廣州 510080
胸腰椎爆裂骨折占脊柱骨折的15%~20%[1,2],采用后路短節段椎弓根螺釘內固定術治療,傷椎使用2枚短椎弓根螺釘固定可較好地復位傷椎高度,矯正后凸畸形[3~6]。胸腰椎爆裂骨折的椎體前中柱通常出現嚴重壓縮,椎體內松質骨壓實。充分復位后椎體內不可避免地會出現空腔或裂隙。有報道稱采用經椎弓根行椎體植骨可對椎體前柱提供有效支撐且有利于椎體融合[7~9],也有醫生認為椎體松質骨的愈合能力強,無需進行額外植骨。無骨質疏松的胸腰椎爆裂骨折患者術中是否需要植骨存在爭議[10,11]。臨床發現該方式固定后的椎體內往往存在空洞[3,12],隨訪過程中該空洞持續存在,部分患者椎體內長期存在不愈合的劈裂骨折線,有文獻將這樣的空洞稱為“蛋殼樣”空洞[13]。胸腰椎骨折術后何時會出現空洞,空洞是否影響患者預后,尚未見文獻總結。本文回顧2014~2017年胸腰椎爆裂骨折患者采用傷椎置釘的固定復位方式的病例,觀察術后椎體內空洞的發生情況,探討導致椎體空洞發生的危險因素,以及椎體空洞是否影響患者愈后。本研究經廣東省人民醫院倫理委員會批準,倫理號:GDREC2019359H(R1)。
1.1 一般資料
回顧性選取2014~2017 年在我科就診的外傷性胸腰椎單節段爆裂骨折病例。納入標準:①AO 分型[14]為A3,A4 型及B 型;
②年齡20~60 歲,男女不限;
③采用后路復位短節段椎弓根螺釘合并傷椎螺釘進行固定,未進行椎體內植骨;
④內固定術后隨訪2 年以上;
⑤主要指標為椎體空洞形態、腰椎爆裂骨折分型及腰椎疼痛及功能評分。排除標準:①骨折脫位,旋轉或骨折端分離型骨折;
②合并嚴重腦或胸腹器官損傷;
③合并原發性或者繼發性骨質疏松;
④合并糖尿病,類風濕關節炎,肝腎功能不良,長期使用激素等;
⑤隨訪資料不全。
共52 例患者納入本研究。男36 例,女16 例;
年齡23~58 歲,平均(41.5±10.4)歲。骨折椎體T111 例,T128 例,L122 例,L212 例,L37 例,L42 例。術前ASIA脊髓損傷分級,B 級1 例,C 級4 例,D 級9 例,E 級38例。本組患者中,術前存在腰背部疼痛52 例,下肢麻木12 例(23%),一側或雙側下肢肌力下降14 例(26.9%),會陰區麻木4 例(7.7%)。術前均攝胸腰椎正、側位X 線片,胸腰椎CT 及胸腰椎MR 平掃。根據AO 胸腰椎骨折分型,A3 型34 例,A4 型10 例,B 型8例;
為便于研究椎體爆裂類型與椎體空洞的關系,忽略后方韌帶復合體損傷,僅觀察椎體,則:A3 型38例,A4 型14 例。本組病例均拆除內固定。
1.2 研究方法
1.2.1 手術方式 患者均在傷后7 d 內接受手術治療。采用氣管插管全麻,俯臥位。患椎處行后正中切口,于上下鄰椎及傷椎置入椎弓根螺釘,上下鄰椎使用單向螺釘,傷椎使用短的萬向螺釘。根據欲恢復的局部后凸角度及需要恢復的傷椎高度個性化彎棒,以傷椎椎弓根螺釘為支點,充分恢復局部后凸畸形,視傷椎塌陷情況,利用撐開裝置恢復椎體前緣高度。本組患者均未對傷椎進行植骨。術前存在下肢癥狀或椎管侵犯率超過50%的患者予行椎管減壓術。充分止血后沖洗切口,行椎管減壓術的患者放置負壓引流管1 根,未行椎管減壓的患者無需放置負壓引流管,關閉切口。術后1~3 d 拔除引流管,術后第2 d 患者佩戴腰圍或硬性支具下地活動,支具或腰圍佩戴2~3月。
1.2.2 觀察指標 對所有患者末次隨訪CT 三維重建進行分析,觀察是否存在椎體內空洞,總結空洞的特點及空洞發生的規律。收集患者術前,術后及末次隨訪的正,側位X 線片及胸腰椎CT,在PACS 影像學系統測量下列指標:①傷椎后凸矯正度,即術前術后傷椎Cobb 角差[15]:傷椎相鄰上椎體的下緣線與相鄰下椎體的上緣線的夾角(術后-術前);
②術前、術后1 周及末次隨訪傷椎前緣高度比:傷椎前緣高度比=傷椎前緣高度/上下鄰椎椎體前緣高度平均值;
③椎體前緣高度恢復比,即末次隨訪時傷椎前緣高度比-術前傷椎前緣高度比。
1.2.3 患者腰椎及疼痛功能評價 采取門診或電話隨訪的方式,記錄患者的腰痛VAS 評分及對腰椎ODI功能障礙進行評分。
1.3 統計學分析
術后CT 三維重建顯示,椎體完全愈合23.1%(12/52,圖1),存在空洞76.9%(40/52)。椎體空洞的形態可歸納為以下類型:①終板缺損22.5%(9/40),缺損多位于上終板的中前部,椎體主體區域骨性愈合(圖2D);
②椎體空洞47.5%(19/40),空洞位于椎體前中上部,圓形或橢圓形,邊緣硬化,部分空洞與終板相連(圖3D);
③椎體劈裂30%(12/40),椎體內多條劈裂線合并空洞(圖4D),為椎體多個骨折塊不完全融合形成,CT 矢狀面及冠狀面重建可見多條劈裂不愈合的骨折線,周緣硬化。對比術前骨折特點,劈裂為術前在矢狀面及冠狀面方向的劈裂型骨折塊不愈合所致;
通常在椎體的前中上部存在一個空洞,該空洞是多條劈裂線的交匯點。
圖1 典型病例1 患者,女性,43 歲,L2 爆裂骨折,予行后路短節段椎弓根螺釘內固定復位術,末次隨訪VAS 評分1 分,ODI 評分1 分A:術前X 線側位片 B:術前矢狀位CT 顯示椎體爆裂骨折 C:術后18 月X 線側位片顯示椎體高度復位 D:術后18 月CT 顯示椎體骨性愈合,無空洞Fig.1 Typical case 1: A 43-year-old female patient suffered an L2 burst fracture.A posterior short-segmental pedicle screw reduction was performed.The VAS score was 1 point and ODI score was 1 point at the last follow-up.A: Preoperative lateral X-ray film; B: Preoperative sagittal CT showed vertebral burst fracture; C: Lateral X -ray film at 18 months after operation showed vertebral height reduction; D: CT at 18 months after operation showed bone healing of the vertebral body without cavity
圖2 典型病例2 患者,女性,45 歲,L1爆裂骨折,行后路短節段椎弓根螺釘內固定復位術,末次隨訪VAS 評分1 分,ODI 評分2 分A:術前X 線側位片 B:術前矢狀位CT 顯示椎體爆裂骨折 C:術后30 月X 線側位片顯示椎體高度復位 D:術后30 月CT 顯示椎體骨性愈合,上終板處缺損Fig.2 Typical case 2:A 45-year-old female patient suffered an L1 burst fracture.A posterior short-segmental pedicle screw reduction was performed.The VAS score was 1 point and ODI score was 2 points at the last follow-up.A: Preoperative lateral X-ray film; B: Preoperative sagittal CT showed vertebral burst fracture; C: Lateral X-ray film at 30 months after operation showed vertebral height reduction; D: CT at 30 months after operation showed bone healing of the vertebral body and a defect in the upper endplate
圖3 典型病例3 患者,男性,52 歲,L1椎體爆裂骨折,行后路短節段椎弓根螺釘內固定復位術,末次隨訪VAS 評分0 分,ODI評分1 分A:術前X 線側位片B:術前矢狀位CT 顯示椎體爆裂骨折C:術后28 月X 線側位片顯示椎體高度復位大部分D:術后28 月CT 顯示椎體中上部橢圓形空洞,空洞周緣硬化Fig.3 Typical case 3: A 52-year-old male patient suffered L1 vertebral burst fracture.A posterior short-segmental pedicle screw reduction was performed.The VAS score was 0 point and ODI score was 1 point at the last follow-up.A: Preoperative lateral X-ray film; B: Preoperative sagittal CT film showed vertebral burst fracture; C: Lateral X-ray film at 28 months after operation showed most of the vertebral body height reduction; D: CT at 28 months after operation showed an elliptical cavity in the middle and upper part of the vertebral body,and the periphery of the cavity was sclerosis
圖4 典型病例4 患者,男性,40 歲,L1椎體爆裂骨折,行后路短節段椎弓根螺釘內固定復位術,末次隨訪VAS 評分0 分,ODI 評分1 分A:術前X 線側位片 B:術前矢狀位MR 顯示椎體爆裂骨折 C:術后42 月X 線側位片顯示椎體高度復位大部分 D:術后42 月CT顯示見椎體前緣劈裂骨折塊伴中央空洞Fig.4 Typical case 4: A 40-year-old male patient suffered L1 vertebral burst fracture.A posterior short-segmental pedicle screw reduction was performed.The VAS score was 0 point and ODI score was 1 point at the last follow-upA: Preoperative lateral X-ray film; B: Preoperative sagittal MR image showed vertebral burst fracture; C: Lateral X-ray film at 42 months after operation showed most of the vertebral body height reduction; D: CT at 42 months after operation showed a split fracture of the anterior margin of the vertebral body with central cavity
為便于分析椎體空洞形成原因及其與臨床療效的關系,將椎體完全愈合及終板缺損的患者納入椎體愈合組,將椎體內存在空洞及劈裂的患者納入椎體空洞組,對比兩組的影像學及臨床資料(表1)。兩組患者的平均年齡,隨訪時間,骨折椎體部位及是否行椎管減壓等方面不存在統計學差異。兩組患者性別比存在統計學差異(P<0.05),椎體空洞組男性比例較高。根據ASIA 評分,椎體空洞組脊髓神經損傷較椎體愈合組嚴重(P<0.05)。
表1 患者基本信息Tab.1 Basic information of the patients
所有患者術前傷椎前緣高度比為(0.64±0.16),術后 恢復至(0.97±0.09),傷椎高度恢復比為(0.33±0.15)。末次隨訪時傷椎前緣高度略有下降,為(0.92±0.11)。椎體空洞組患者的術前傷椎前緣高度比低于椎體愈合組,椎體空洞組椎體前緣高度恢復比高于椎體愈合組,椎體空洞組的傷椎后凸角度高于椎體愈合組。見表2。
術后平均37.8 個月的隨訪顯示兩組患者的腰痛及腰椎功能狀態良好。椎體愈合組VAS 評分(0.57±0.95)分,ODI 評分(1.91±2.88);
椎體空洞組VAS 評分(1.07±1.7)分,ODI 評分(2.74±3.52)分,兩組間無統計學差異(P>0.05)。見表2。
表2 患者臨床及影像學隨訪結果Tab.2 Clinical and imaging follow-up results of the two groups
典型病例見圖1~4。
臨床上胸腰椎爆裂骨折采用后路短節段椎弓根螺釘內固定復位術后,常可發現椎體內空洞[3,12]。該術式整體療效好,椎體內空洞未明顯影響愈合,亦未見文獻研究該空洞的成因及形態特點。筆者考慮空洞形成的原因如下:①終板破損后髓核組織疝入骨組織,影響骨愈合,這可能是導致終板缺損的主要原因;
②椎體爆裂骨折壓縮最嚴重部位為椎體前中上部,傷椎置釘的方式通常能帶來較好的復位,復位后這個部位形成空腔,在缺乏植骨的情況下,空腔難以完全愈合;
③椎體的血液供應主要來自兩側的滋養血管,椎體前中部為滋養血管的終末端,血供容易受到破壞[16];
④椎體側壁骨折后,椎體骨膜的血供仍然是完好的,復位后的椎體外殼可充分愈合,形成足夠強度的外殼,加之充分復位后的椎體序列力線良好,故不會影響腰椎的功能及導致疼痛。
分析椎體劈裂的病例發現,術前椎體內存在縱向劈裂時,即使是很小的骨折塊分離,劈裂也不容易愈合,漸出現骨折面硬化,形成永久的不愈合。這與傳統理解的松質骨血供豐富,容易愈合的概念似有出入。考慮原因為椎體主要承受垂直方向的應力,不存在側方的擠壓應力,根據骨折愈合的Wolff 定律[17],在沒有應力的刺激下,骨折不愈合;
另外,對于A4 型全椎體爆裂者,大范圍的爆裂影響每個骨折塊的血運,這可能影響了椎體骨折塊間的相互愈合。
術前傷椎高度和術前椎體后凸角均反映術前椎體前緣壓縮的程度,椎體空洞組術前椎體前緣壓縮程度顯著高于椎體愈合組。2 組患者術后傷椎前緣高度比全部恢復至正常高度的90%以上,因此椎體空洞組患者傷椎高度恢復比較大。推測傷椎椎體前緣高度恢復的程度是導致椎體內出現空洞的重要原因,椎體壓縮程度越高,恢復的程度越多,則椎體內形成的空腔越大,在不進行椎體內植骨的情況下,出現空洞的幾率越高。
患者的年齡,骨折椎體及是否行椎管減壓均與是否存在空洞不相關。A4 型全椎體爆裂骨折,性別及神經脊髓損傷的類型與空洞有統計學相關關系。椎體空洞組男性患者比率較高,神經脊髓損傷的風險更大,椎體爆裂的程度更嚴重,這不代表男性即為危險因素,本組患者中,男性患者A3:A4=23:13;
女性患者A3:A4=15:1,可見男性患者A4 型爆裂骨折的比例遠高于女性,男性患者受傷的程度更嚴重,男性及脊髓神經功能損傷只是嚴重椎體爆裂骨折的伴隨因素,真正與椎體空洞有關的是骨折的爆裂程度。
在平均38.3 個月的隨訪中,總體VAS 評分(0.87±1.48),組間對比無統計學差異,ODI 評分也是類似的結果,2 組均達到較好的功能效果,組間對比無顯著差異。說明無論椎體內是否存在空洞,短期內對患者的疼痛及功能無顯著影響。
本研究存在一定的局限性。此為回顧性研究,僅選擇有完整CT 資料的病例進行分析,存在一定的偏倚,導致空洞的發生率存在統計誤差。其次病例數較少,對空洞形態的特點及描述可能不全面,在分析導致空洞的原因方面存在誤差。
胸腰椎爆裂骨折后采用后路傷椎置釘復位術但不予施行椎體植骨容易導致椎體內空洞。骨折爆裂程度越高,越容易導致椎體空洞。使用傷椎螺釘后椎體高度復位的程度較大是導致椎體中前部出現空洞的重要原因。椎體內出現空洞或者劈裂,短期內不影響患者的腰椎疼痛及功能。
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